Parche de ultrasonido portátil marca un gran avance en monitoreo de tejidos profundos

El examen de ultrasonido de las propiedades biomecánicas de los tejidos puede ayudar a detectar y controlar las condiciones fisiopatológicas, rastrear el desarrollo de lesiones y evaluar el progreso de la rehabilitación. Los ingenieros ahora han desarrollado una matriz ultrasónica estirable que permite obtener imágenes tridimensionales, en serie y no invasivas de tejidos hasta cuatro centímetros debajo de la superficie de la piel humana, con una resolución espacial de 0,5 milímetros. Este método novedoso ofrece una alternativa no invasiva a largo plazo a los métodos actuales, con una profundidad de penetración mejorada.

El sistema de monitoreo de elastografía desarrollado por ingenieros de la Universidad de California en San Diego (La Jolla, CA, EUA) permite el mapeo en serie, no invasivo y tridimensional de las propiedades mecánicas de los tejidos profundos, con varias aplicaciones cruciales. En la investigación médica, los datos en serie sobre tejidos patológicos pueden ofrecer información vital sobre la progresión de enfermedades, como el cáncer, que normalmente hace que las células se endurezcan. Los parches de ultrasonido portátiles no solo realizan la función de detección del ultrasonido convencional, sino que también superan sus limitaciones, como la prueba única, la prueba en el hospital y la necesidad de que el personal los opere. Esto podría ayudar a disminuir los diagnósticos erróneos y las muertes al tiempo que reduce significativamente los costos al ofrecer una alternativa no invasiva y asequible a los procedimientos de diagnóstico tradicionales.

El dispositivo cuenta con una matriz de 16 por 16, con cada elemento que consta de un elemento compuesto 1-3 y una capa de sustrato compuesta de epoxi plateado diseñada para absorber la vibración excesiva, expandiendo así el ancho de banda y mejorando la resolución axial. La matriz se adapta a la piel humana y se acopla acústicamente con ella, lo que permite obtener imágenes elastográficas precisas validadas mediante elastografía por resonancia magnética. Los investigadores pretenden mejorar aún más el dispositivo incorporando una capa de elastómero con un módulo conocido, la llamada capa de calibración, para obtener valores absolutos cuantitativos de los módulos de los tejidos. Esta mejora proporcionaría información más completa sobre las propiedades mecánicas de los tejidos, refinando aún más las capacidades de diagnóstico de los dispositivos ultrasónicos.

Además de monitorear los tejidos cancerosos, esta tecnología puede ayudar a los profesionales médicos a rastrear con precisión la progresión de la cirrosis y la fibrosis hepática y determinar el curso de tratamiento más adecuado. Además, al monitorear los cambios en la rigidez del tejido, la tecnología puede ofrecer información valiosa sobre la progresión de los trastornos musculoesqueléticos, como la tendinitis, el codo de tenista y el síndrome del túnel carpiano, lo que permite a los médicos desarrollar planes de tratamiento personalizados. Además, al monitorear la elasticidad de la pared arterial, los médicos pueden detectar signos tempranos de isquemia miocárdica y realizar intervenciones oportunas para prevenir daños mayores.

“Esta nueva ola de tecnología de ultrasonido portátil está impulsando una transformación en el campo del monitoreo de la atención médica, mejorando los resultados de los pacientes, reduciendo los costos de atención médica y promoviendo la adopción generalizada del diagnóstico en el punto de atención”, dijo Yuxiang Ma, estudiante visitante en el grupo Xu y coautor del estudio. “A medida que esta tecnología continúe desarrollándose, es probable que veamos avances aún más significativos en el campo de la imagenología médica y el monitoreo de la atención médica”.

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Universidad de California San Diego